Anorganische Chemie
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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 02.10.2012, 23:01   #1   Druckbare Version zeigen
bernhard76  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
Elektrochemie - Nernst-Gleichung - Äquivalenzzahl

Guten Abend,

ich habe den Mortimer, google und dieses Forum durchsucht, aber keine befriedigende Antwort gefunden. Ich habe eine spezielle Frage:

Die Aufgabenstellung: Ihnen liegt ein galvanisches Element aus den beiden Halbzellen Cr/Cr3+ und Cu/Cu2+ vor. Berechnen Sie die EMK dieses Galvanischen Elements bei 35°C für die Konzentration CrCl3=0,22mol/l und CuSO4=0,13mol/l (R=8,314 J/mol*K, F=96500 C/mol; Ergebnis in Mv angeben).

Bisher berechnet:
a)
3Cu{2+} + 3*2e{-} => 3Cu //*3
2Cr => 2Cr{3+} + 2*3e{-} //*2
3Cu{2+} + 2Cr => 3Cu + 2Cr{3+} //Reaktionsgleichung
b)
EMK (Temp)= E0(edel) - E0(unedel) + (R*Temp/z*F) * ln([edel]/[unedel])
EMK(310,15K)= +0,34V – (-0,74V) + (8,314 * 310,15/z*96500) * ln(0,13/0,22)

Nun meine Frage: Was setze ich für die Äquivalenzzahl z in speziell diesem Beispiel ein? Ist es 2, 3 oder 6 als Produkt aus beidem, welches eventuell durch die unterschiedlichen Wertigkeiten zustande kommt?

Für eine Antwort wäre ich sehr dankbar.

Bernhard76
bernhard76 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.10.2012, 12:24   #2   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.914
AW: Elektrochemie - Nernst-Gleichung - Äquivalenzzahl

Hallo und willkommen

es kommt auf die Art und Weise an, wie Du die Redoxgleichung ausgeglichen hast, wobei z stets die Zahl der ausgetauschten Elektronen darstellt. In deiner Form der Gleichung wäre das 6. Nicht vergessen, dass die Konzentrationen, die in den Logarithmus eingehen, ja noch als Exponenten die stöchiometrischen Koeffizienten der Gleichung erhalten ! (Die hast Du in deiner Rechnung vergessen). Wenn Du die Gleichung nun anders formulierst, ändern auch diese Exponenten, und kürzen sich mit dem Faktor z vor dem Logarithmus entsprechend, so dass der ganze Term mit dem Logarithmus für unterschiedliche Formulierungen derselben Gleichung auch denselben Wert behält (N.B. a*log(x)=log(xa)).

lg
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"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 03.10.2012, 13:27   #3   Druckbare Version zeigen
bernhard76  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Elektrochemie - Nernst-Gleichung - Äquivalenzzahl

Hallo,

ich danke Ihnen für die zügige Antwort.

Eine Frage ergibt sich dennoch aus Ihrer Erklärung bezüglich der stöchiometrischen Koeffizienten als Exponenten.

Ich möchte für mein Verständnis gern bei diesem Beispiel bleiben.
a)
3Cu{2+} + 3*2e{-} => 3Cu //*3 (Ich nehme den Koeffizienten 3 als Exponent für edel{X}.)
2Cr => 2Cr{3+} + 2*3e{-} //*2 (Ich nehme den Koeffizienten 2 als Exponent für unedel{Y}.)
3Cu{2+} + 2Cr => 3Cu + 2Cr{3+} //Reaktionsgleichung

b)
EMK (Temp)= E0(edel) - E0(unedel) + (R*Temp/z*F) * ln([edel]{X}/[unedel]{Y})
EMK(310,15K)= +0,34V – (-0,74V) + (8,314 * 310,15/6*96500) * ln(0,13{3}/0,22{2})

Meine abschließende Frage lautet nun: Ist mein Vorgehen und diese Gleichung, ohne den Logarithmus jetzt umformuliert zu haben, korrekt? Als Ergebnis erhalte ich 1,06623V also 1066,23mV.
bernhard76 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.10.2012, 16:00   #4   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.914
AW: Elektrochemie - Nernst-Gleichung - Äquivalenzzahl

Ja, so ist es richtig.
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"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.10.2012, 16:22   #5   Druckbare Version zeigen
bernhard76  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Elektrochemie - Nernst-Gleichung - Äquivalenzzahl

Vielen Dank! Sie waren mir eine sehr große Hilfe.

Grüße

Bernhard76
bernhard76 ist offline   Mit Zitat antworten
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äquivalenzzahl, nernst gleichung

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